(57)【要約】  トルクリミッタ（１０）は、ハイブリッド車両（１）に搭載されるトルクリミッタ（１０）であって、出力プレート（６０）と、出力プレート（６０）の第１主表面（６１）と対向する第１領域（６６）および出力プレート（６０）の第２主表面（６２）と対向する第２領域（６７）とを含む入力プレート（６３）と、出力プレート（６０）の第１主表面（６１）に設けられ、該第１主表面（６１）および第１領域（６６）の間に配置された摩擦材（６４）と、入力プレート（６０）の第２主表面（６２）と接触し、出力プレート（６０）を第１領域（６６）に向けて付勢する付勢部材（６５）とを備える。
2011132270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車両（１）に搭載され、駆動部からの動力が伝達される動力伝達経路内に設けられ、前記動力伝達経路に過大な動力が加えられたときに伝達する動力を緩和するトルクリミッタであって、
第１主表面（６１）、および前記第１主表面と反対側に位置する第２主表面（６２）を含む第１回転部材（６０）と、
前記第１回転部材の前記第１主表面と対向する第１領域（６６）および前記第１回転部材の前記第２主表面と対向する第２領域（６７）を含む第２回転部材（６３）と、
前記第１主表面および前記第１領域の間に設けられ、前記第２回転部材から前記第１回転部材に動力を伝達することが可能な伝達部材（６４）と、
前記第２主表面と前記第２領域との間に設けられた付勢部材（６５）とを備え、
前記付勢部材は、前記第２主表面と接触し、前記第１回転部材を前記第１領域に向けて付勢することで、前記伝達部材を前記第１領域に押圧し、
前記付勢部材と前記第１回転部材との接触面積は、前記伝達部材と前記第１領域との接触面積よりも小さい、トルクリミッタ。
【請求項２】
前記第２主表面に環状の溝部（６９）が形成され、前記付勢部材の前記第２主表面側の端部が前記溝部内に入り込む、請求の範囲第１項に記載のトルクリミッタ。
【請求項３】
前記付勢部材は中空の円錐台形状に形成された皿バネ本体部（８１）と、前記皿バネ本体部の先端部に設けられた接触片（８０）とを含み、
前記接触片は、前記皿バネ本体部の先端部より前記第１回転部材側に突出するように形成された、請求の範囲第１項に記載のトルクリミッタ。
【請求項４】
前記第２主表面に設けられた環状の封止部材（７２）をさらに備え、
前記付勢部材は環状に形成され、
前記封止部材と前記第２主表面と前記付勢部材とによって空間が形成され、
前記空間内に潤滑材（７１）が充填された、請求の範囲第１項に記載のトルクリミッタ。
【請求項５】
請求の範囲第１項に記載のトルクリミッタを備えた、動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクリミッタおよび動力伝達装置に関し、特に、ハイブリッド車両に搭載されるトルクリミッタおよび動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からトルクリミッタに関して各種提案されている。たとえば、特開２００５−１３３８５９号公報に記載されトルク変動吸収装置は、変速機の入力軸に連結されたダンパ機構と、駆動源からの駆動力が伝達されるフライホイールと、フライホイールと一体的に回転する第１プレートおよび第２プレートと、皿バネとを備える。ダンパ機構は、円板状のディスクと、ディスクの一方の側面に設けられた第１摩擦材と、他方の側面に設けられた第２摩擦材とを含む。第１プレートは、第１摩擦材と当接し、第２プレートは第２摩擦材と接触する。皿バネは、第２プレートを第２摩擦材に付勢する。【０００３】
特開２００９−２９３６５２号公報に記載されたトルク変動吸収装置も、出力側のプレート部材の両面に設けられた摩擦部材と、一方の摩擦部材と接触するプレッシャープレートと、このプレッシャープレートを摩擦部材に押圧する皿バネとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３３８５９号公報
【特許文献２】特開２００９−２９３６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００５−１３３８５９号公報に記載されたトルク変動吸収装置においては、皿バネは、第２プレートを摩擦材に付勢しており、第２プレートと第２摩擦材とが接触している。このトルク変動吸収装置に所定以上のトルクが加えられると、第２プレートと第２摩擦材とは互いに回転し始める。【０００６】
第１プレートと第１摩擦材との間に錆が発生したり、第２プレートと第２摩擦材との間に錆が発生すると、第１プレートと第１摩擦材との間の固着力と、第２プレートと第２摩擦材との間の固着力とが大きくなる。このため、トルク変動吸収装置に所定以上の入力トルクが加えられた場合においても、大きなトルクがそのまま、変速機に伝達される。その結果、変速機の歯面が磨耗し、歯当たりが悪化するため、ＮＶ（Noise  and  Vibration）特性が悪くなるおそれがある。【０００７】
特開２００９−２９３６５２号公報に記載されたトルク変動吸収装置においても同様に、プレッシャプレートと摩擦部材とが固着した場合には、大きなトルクがそのまま変速機に入力されるおそれがある。大きなトルクが変速機に入力されると、変速機の歯面が磨耗し、歯当たりが悪化するため、ＮＶ特性が悪くなるおそれがある。【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、錆などによる固着の発生の抑制が図られたトルクリミッタおよび動力伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るトルクリミッタは、ハイブリッド車両に搭載され、駆動部からの動力が伝達される動力伝達経路内に設けられ、動力伝達経路に過大な動力が加えられたときに伝達する動力を緩和する。トルクリミッタは、第１主表面、および第１主表面と反対側に位置する第２主表面を含む第１回転部材と、第１回転部材の第１主表面と対向する第１領域および第１回転部材の第２主表面と対向する第２領域を含む第２回転部材と、第１主表面および第１領域の間に設けられ、第２回転部材から第１回転部材に動力を伝達することが可能な伝達部材と、第２主表面と第２領域との間に設けられた付勢部材とを備える。上記付勢部材は、第２主表面と接触し、第１回転部材を第１領域に向けて付勢することで、伝達部材を第１領域に押圧する。上記付勢部材と第１回転部材との接触面積は、伝達部材と第１領域との接触面積よりも小さい。【００１０】
好ましくは、上記第２主表面に環状の溝部が形成され、付勢部材の第２主表面側の端部が溝部内に入り込む。好ましくは、上記付勢部材は中空の円錐台形状に形成された皿バネ本体部と、皿バネ本体部の先端部に設けられた接触片とを含む。上記接触片は、皿バネ本体部の先端部より第１回転部材側に突出するように形成される。好ましくは、上記第２主表面に設けられた環状の封止部材をさらに備える。上記付勢部材は環状に形成され、封止部材と第２主表面と付勢部材とによって空間が形成され、空間内に潤滑材が充填される。好ましくは、上記駆動部は、エンジンである。好ましくは、上記第１回転部材および第２回転部材は、金属である。本発明に係る動力伝達装置は、上記トルクリミッタを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るトルクリミッタおよび動力伝達装置によれば、固着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ハイブリッド車両１の駆動装置（パワートレイン）およびその制御系統を示す概念図である。
【図２】本実施の形態１に係るトルクリミッタの断面図である。
【図３】比較例としてのトルクリミッタを示す断面図である。
【図４】本実施の形態２に係るトルクリミッタの一部を示す断面図である。
【図５】出力プレートの平面図である。
【図６】本実施の形態３に係るトルクリミッタの一部を示す断面図である。
【図７】出力プレートの平面図である。
【図８】本実施の形態４に係るトルクリミッタに設けられた皿バネを示す斜視図である。
【図９】皿バネの先端部を示す断面図である。
【図１０】本実施の形態５に係るハイブリッド車両１の構成を模式的に示すスケルトン図である。
【図１１】トルクリミッタ付フライホイール、モータジェネレータおよびエンジン切離クラッチを示す断面図である。
【図１２】本実施の形態５のトルクリミッタに対する比較例としてのトルクリミッタの一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係るトルクリミッタおよび動力伝達装置について、図１から図９を用いて説明する。以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下において同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の一実施例である、ＦＦ（フロントエンジン−フロントドライブ：エンジン前置き前輪駆動）形式のハイブリッド車両１の駆動装置（パワートレイン）およびその制御系統を示す概念図である。
【００１５】
図１を参照して、ハイブリッド車両１は、エンジン２と、動力伝達装置９と、動力分配機構（減速機）１６と、モータジェネレータ１１およびモータジェネレータ１２と、ドリブンギヤ３２と、ファイナルドライブピニオンギヤ３３と、デフケース３４と、ドライブシャフト３６と、車輪３とを備える。エンジン（駆動部）２からの動力は、動力伝達装置９、動力分配機構１６、ドリブンギヤ３２、ファイナルドライブピニオンギヤ３３、デフケース３４およびドライブシャフト３６などを順次経由して車輪３に伝達される。動力伝達装置９と、動力分配機構（減速機）１６と、モータジェネレータ１１およびモータジェネレータ１２と、ドリブンギヤ３２と、ファイナルドライブピニオンギヤ３３と、デフケース３４とは、ケーシング１３内に収容されている。
【００１６】
エンジン２としては、内燃機関、具体的にはガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジン、メタノールエンジンまたは水素エンジンなどを用いることができる。エンジン２は、クランクシャフト７を含み、エンジン２が駆動することでクランクシャフト７が回転する。
【００１７】
動力伝達装置９は、エンジン２からの動力が伝達される動力伝達経路内に設けられ、特に、エンジン２と動力分配機構１６との間に位置する動力伝達経路内に設けられている。動力伝達装置９は、動力伝達経路に過大な動力が加えられたときに伝達する入力トルクを遮断（緩和）する装置である。動力伝達装置９は、フライホイール８と、フライホイール８に連結されたトルクリミッタ１０とを備える。フライホイール８は、エンジン２のクランクシャフト７に固定されており、クランクシャフト７が回転することでフライホイール８も回転する。トルクリミッタ１０は、動力分配機構１６のインプットシャフト４と、フライホイール８とを接続するように設けられている。
【００１８】
トルクリミッタ１０は、摩擦材を有し、動力分配機構１６にかる過負荷に対する遮断装置で、過大に作用した入力トルクを遮断（緩和）することで動力分配機構１６を保護する。
【００１９】
モータジェネレータ１１およびモータジェネレータ１２は、インプットシャフト４の外側に設けられている。モータジェネレータ１１およびモータジェネレータ１２は、電力の供給により駆動する電動機としての機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。
【００２０】
また、モータジェネレータ１１およびモータジェネレータ１２に電力を供給する蓄電装置（ＢＡＴ）５６が設けられている。この蓄電装置５６としては、バッテリまたはキャパシタを用いることができる。
【００２１】
モータジェネレータ１１は、ケーシング１３に固定（図示しない）されたステータ１４と、回転自在なロータ１５とを有している。
【００２２】
インプットシャフト４の外側であって、モータジェネレータ１１とモータジェネレータ１２との間には、動力分配機構１６が設けられている。この動力分配機構１６は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車機構により構成されている。
【００２３】
すなわち、動力分配機構１６は、サンギヤ１７と、サンギヤ１７と同心状に配置されたリングギヤ１８と、サンギヤ１７およびリングギヤ１８に噛合するピニオンギヤ１９を保持したキャリア２０とを有している。そして、サンギヤ１７とロータ１５とが一体回転するように連結され、キャリア２０とインプットシャフト４とが一体回転されるように連結されている。
【００２４】
リングギヤ１８は、環状部材２１の内周側に形成されている。この環状部材２１の外周には、ギヤ２２およびパーキングギヤ２３が形成されているとともに、環状部材２１の内周には、リングギヤ１８とは異なるリングギヤ２４が形成されている。さらに、ケーシング１３内には、パーキングギヤ２３と係合可能であり、かつパーキングギヤ２３から離脱可能なパーキングボール２５が設けられている。
【００２５】
さらに、インプットシャフト４の外側には、プラネタリギヤ２６が設けられている。プラネタリギヤ２６は、サンギヤ２７と、リングギヤ２４と、サンギヤ２７およびリングギヤ２４に噛合されたピニオンギヤ２８を保持するキャリア２９とを有している。
【００２６】
モータジェネレータ１２は、ケーシング１３に固定（図示しない）されたステータ３０と、回転自在なロータ３１とを有している。そして、サンギヤ２７とロータ３１とが一体回転するように連結されている。このように車輪３に連結された環状部材２１に対して、エンジン２とモータジェネレータ１２とが相互に並列に配置されている。
【００２７】
キャリア２９がケーシング１３に固定されている。具体的には、キャリア２９とケーシング１３との連結部３９により、キャリア２９が回り止めされている。この連結部３９は、半径方向に突出した凸部（図示せず）と、この凸部が配置される凹部（図示せず）とを有する。
【００２８】
インプットシャフト４とアウトプットシャフト５とは相互に平行に配置されており、アウトプットシャフト５には、ドリブンギヤ３２およびファイナルドライブピニオンギヤ３３が形成されている。そして、ギヤ２２とドリブンギヤ３２とが噛合されている。
【００２９】
さらに、ディファレンシャルギヤ６は、アウトプットシャフト５の回転軸線（図示せず）と平行な回転軸線を中心として回転可能なデフケース３４と、デフケース３４の外周に形成されたリングギヤ３５と、デフケース３４により保持されたピニオンギヤ（図示せず）と、ピニオンギヤに嵌合されたサイドギヤ（図示せず）とを有している。リングギヤ３５とファイナルドライブピニオンギヤ３３とが嵌合されている。
【００３０】
さらに、サイドギヤにはドライブシャフト３６が連結され、ドライブシャフト３６に車輪３が連結されている。また、ドライブシャフト３６に近接して、車輪３の回転数を検出する車速センサ３７が設けられている。
【００３１】
次に、ハイブリッド車両１の制御系統について説明する。まず、電子制御装置（ＥＣＵ）５０が設けられており、この電子制御装置５０は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）、記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）、および入出力インターフェイスを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。この電子制御装置５０には、車速センサ３７の信号、蓄電装置５６の充電量センサの信号、エンジン回転数センサの信号、加速要求センサの信号、制動要求センサの信号、シフトポジションセンサの信号などが入力される。図１には、これらの信号の一部として、車速センサ３７からの車速ＳＰ、エンジン回転数センサからのエンジン回転数ＮＥ、蓄電装置５６の充電量センサからの充電状態値ＳＯＣが例示されている。
【００３２】
これに対して、電子制御装置５０からは、エンジン２を制御する信号、モータジェネレータ１１およびモータジェネレータ１２を制御する信号などが出力される。図１には、これらの信号の一部として、モータジェネレータ１１のトルク目標値Ｔｒ１、モータジェネレータ１２のトルク目標値Ｔｒ２、エンジン２のエンジン回転数目標値Ｎｒｅｆが例示されている。
【００３３】
蓄電装置５６から供給された直流電力を、モータジェネレータ１１およびモータジェネレータ１２の駆動電力に変換するための電力変換器を含むＰＣＵ（Power  Control  Unit）５５によって、トルク目標値Ｔｒ１，Ｔｒ２を実現するような交流電力がモータジェネレータ１１およびモータジェネレータ１２に供給される。
【００３４】
このように構成されたハイブリッド車両１においては、電子制御装置５０に入力される信号および電子制御装置５０に格納されているデータに基づいて、エンジン２、モータジェネレータ１１、モータジェネレータ１２が制御される。
【００３５】
たとえば、エンジン２を始動する場合は、モータジェネレータ１１を電動機として作動させる。すると、動力分配機構１６のリングギヤ１８が反力要素となり、モータジェネレータ１１のトルクは、キャリア２０、インプットシャフト４を経由してエンジン２に伝達されて、エンジン２がクランキングされる。
【００３６】
このようにして、エンジン２をクランキングするとともに、燃料の燃焼が行なわれて、エンジン２が自律回転可能となる。エンジン２が自律回転すると、エンジン２のトルクがインプットシャフト４、キャリア２０、リングギヤ１８を経由してギヤ２２に伝達される。ギヤ２２のトルクは、アウトプットシャフト５、ディファレンシャルギヤ６を経由して車輪３に伝達されて駆動力が発生する。
【００３７】
また、エンジン２の出力を用いてモータジェネレータ１１で発電を行ない、発生した電力で蓄電装置５６を充電することもできる。さらに、モータジェネレータ１２を電動機として駆動させ、そのトルクを、サンギヤ２７、リングギヤ２４、ギヤ２２を経由させて車輪３へ伝達することも可能である。モータジェネレータ１２のトルクをリングギヤ２４へ伝達する場合、モータジェネレータ１２の回転方向と、リングギヤ２４の回転方向とは逆となる。
【００３８】
このように、図１に示すハイブリッド車両１は、エンジン２およびモータジェネレータ１２の少なくとも一方を駆動力源として用い、そのトルクを車輪３に伝達して走行することが可能である。
【００３９】
さらに、ハイブリッド車両の惰力走行時には、ハイブリッド車両１の運動エネルギをディファレンシャルギヤ６、アウトプットシャフト５、ギヤ２２を経由させてモータジェネレータ１２に伝達するとともに、モータジェネレータ１２を発電機として機能させ、発生した電力で蓄電装置５６を充電することも可能である。
【００４０】
図２は、本実施の形態に係るトルクリミッタ１０の断面図である。この図２に示すように、トルクリミッタ１０は、インプットシャフト４にスプライン嵌合されたスリーブ４ａと、このスリーブ４ａの周面から張り出すように形成され、主表面６１および主表面６２を含む出力プレート（第１回転部材）６０と、フライホイール８を介して、クランクシャフト７に接続された入力プレート（第２回転部材）６３と、主表面６１に設けられた摩擦材（伝達部材）６４と、皿バネ（付勢部材）６５とを備える。スリーブ４ａは、インプットシャフト４にスプライン嵌合している。出力プレート６０は、板状に形成されており、主表面６１と主表面６２とは互いに対向するように配置されている。なお、出力プレート６０は、典型的には、円板状に形成されているが、出力プレート６０の形状としては、各種形状を採用することができる。
【００４１】
摩擦材６４は、主表面６１に固定されており、インプットシャフト４の中心線を中心に円環状に形成されており、摩擦材６４は、たとえば、樹脂などから構成されている。皿バネ６５は、インプットシャフト４は中空状の円錐台形状とされている。皿バネ６５の中心線もインプットシャフト４の中心線と一致するように配置されている。
【００４２】
入力プレート６３は、主表面６１と対向するように配置された対向プレート（第１領域）６６と、主表面６２と対向するように配置された対向プレート６７とを含み、対向プレート６６および対向プレート６７は、互いにリベット（固定部材）６８によって互いに連結されている。入力プレート６３は、出力プレート６０の外周縁部を覆うように配置されている。
【００４３】
皿バネ６５は、出力プレート６０の主表面６２と、対向プレート６７との間に配置されている。皿バネ６５は、出力プレート６０を対向プレート６６に向けて押圧しており、摩擦材６４は、対向プレート６６に押さえつけられている。なお、スリーブ４ａは、インプットシャフト４にスプライン嵌合している。
【００４４】
通常の走行状態においては、入力プレート６３には、エンジン２からの動力が加えられ、入力プレート６３が回転する。入力プレート６３に加えられた動力は、摩擦材６４から出力プレート６０に伝達され、出力プレート６０が回転する。出力プレート６０が回転することで、インプットシャフト４が回転し、動力分配機構１６にエンジンからの動力が伝達される。
【００４５】
図１に示すように、トルクリミッタ１０は、所謂ハイブリッド車両に搭載されており、動力分配機構１６には、モータジェネレータ１２，１１と、エンジン２の動力が加えられている。
【００４６】
トルクリミッタ１０はクランクシャフト７からインプットシャフト４に伝達される動力が過大になると、摩擦材６４と対向プレート６６との間ですべりが生じ、対向プレート６６から出力プレート６０に伝達される動力が遮断（緩和）される。皿バネ６５は、対向プレート６７に固定されており、摩擦材６４と対向プレート６６との間ですべりが生じるときには、皿バネ６５と出力プレート６０との間でもすべりが生じる。
【００４７】
トルクリミッタ１０が駆動する閾値は、エンジン２の最大出力よりも大きくなるよう設定されている。ハイブリッド車両１がたとえば、波状路を走行することでインプットシャフト４などが共振したときなどにトルクリミッタ１０が駆動する。このように、トルクリミッタ１０は、通常の走行時には駆動せず、トルクリミッタ１０が駆動するケースは少ない。そして、ハイブリッド車両に搭載されたトルクリミッタ１０が駆動したとしても、出力プレート６０および摩擦材６４が皿バネ６５および入力プレート６３に対して相対的に僅かに回転する程度である。出力プレート６０が皿バネ６５に対して相対的に回転する回転量が小さいので、皿バネ６５を出力プレート６０に直接接触させたとしても、皿バネ６５は殆ど磨耗しない。
【００４８】
図３は、比較例としてのトルクリミッタ１０Ａを示す断面図である。この図３にトルクリミッタ１０Ａは、本実施の形態１に係るトルクリミッタ１０と同様に、対向プレート６６および対向プレート６７を含む入力プレート６３と、出力プレート６０とを備える。さらに、トルクリミッタ１０Ａは、出力プレート６０の主表面６２に設けられた摩擦材７５と、出力プレート６０の主表面６１に設けられた摩擦材６４と、対向プレート６７に固定された皿バネ６５と、対向プレート６７に結合し、皿バネ６５によって摩擦材７５に向けて押圧される押圧部材７４とを備える。
【００４９】
入力プレート６３から出力プレート６０に動力が伝達される経路中において、摩擦材６４および対向プレート６６の接触部分と、押圧部材７４および摩擦材７５の接触部分とにおいて、各部材同士が互いに相対移動可能な状態で接触している。このため、摩擦材６４および対向プレート６６の接触部分と、押圧部材７４および摩擦材７５の接触部分とに錆びが発生すると、各部材同士が固着し、トルクリミッタ１０Ａが起動する閾値が高くなる。
【００５０】
図２に示す本実施の形態１に係るトルクリミッタ１０においては、摩擦材６４と対向プレート６６との接触部分と、皿バネ６５および出力プレート６０の接触部分とにおいて、各部材同士が互いに相対移動可能な状態で接触している。本実施の形態１に係るトルクリミッタ１０と、比較例のトルクリミッタ１０Ａとにおいて、互い摩擦材６４と対向プレート６６とが接触している点では共通している。その一方で、本実施の形態１に係るトルクリミッタ１０においては、出力プレート６０と皿バネ６５とは線接触しており、トルクリミッタ１０Ａにおいては、押圧部材７４と摩擦材７５とは面接触している。
【００５１】
このように、入力プレート６３から出力プレート６０に動力が伝達される経路において、部材間同士が互いに相対移動可能なように接触する面積は、トルクリミッタ１０の方がトルクリミッタ１０Ａよりも小さい。
【００５２】
錆びによる固着力は、部材同士が接触する面積が大きくなるにつれて大きくなるため、トルクリミッタ１０およびトルクリミッタ１０Ａに錆が発生したとしても、錆による固着力は、トルクリミッタ１０の方がトルクリミッタ１０Ａよりも小さくなる。
【００５３】
具体的には、錆びが発生した場合に、本実施の形態１の出力プレート６０および皿バネ６５の間に生じる固着力は、比較例の押圧部材７４および摩擦材７５の間に生じる固着力よりも小さくなる。
【００５４】
この結果、本実施の形態１に係るトルクリミッタ１０においては、仮に、各接触部分で錆が発生したとしても、トルクリミッタ１０が起動する閾値が大きくなり過ぎることを抑制することができる。これにより、所定以上のトルクがトルクリミッタ１０に加えられると、皿バネ６５と出力プレート６０とが互いにすべり、大きな入力トルクが動力分配機構１６に伝達されることを抑制することができる。
【００５５】
さらに、比較例のトルクリミッタ１０Ａと比較して、本実施の形態１に係るトルクリミッタ１０は、摩擦材７５および押圧部材７４を備えておらず、部品点数の低減が図られている。
【００５６】
摩擦材６４と対向プレート６６との接触面積は、皿バネ６５と出力プレート６０との接触面積よりも大きいので、摩擦材６４に加えられる面圧が過大となることを抑制することができ、摩擦材６４の磨耗の進行を抑制することができる。
【００５７】
皿バネ６５と出力プレート６０との接触部分と、摩擦材６４の内周縁と外周縁との幅方向中央部とは、インプットシャフト４の軸方向に配列している。さらに、摩擦材６４の中心線および皿バネ６５の中心線は、インプットシャフト４の回転中心線と一致しているため、皿バネ６５からの押圧力は摩擦材６４の全体に略均等に分布し、摩擦材６４の側面は、対向プレート６６に均等に接触する。この結果、摩擦材６４と対向プレート６６との接触部分には略均等な面圧が加えられ、摩擦材６４が局所的に磨耗することが抑制されている。
【００５８】
出力プレート６０は、皿バネ６５よりも硬い金属材料で形成されている。このため、主表面６２のうち、皿バネ６５と接触する部分が磨耗して、主表面６２に磨耗による窪みや溝が形成されることを抑制することができる。
【００５９】
上述のように、トルクリミッタ１０が駆動する頻度は少ないため、仮に、皿バネ６５の先端部が磨耗したとしても、皿バネ６５による押圧力は殆ど変化しない。
【００６０】
このように、本実施の形態に係るトルクリミッタ１０によれば、固着によりリミッタトルクが変動することを抑制することができると共に、従来のトルクリミッタと比較して部品点数の低減を図ることができる。
【００６１】
（実施の形態２）
図４および図５を用いて、本実施の形態２に係るトルクリミッタ１０について説明する。なお、図４および図５に示す構成のうち、上記図１および図２に示す構成と同一または相当する構成については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。なお、本実施の形態２に係るトルクリミッタ１０も、上記図１に示すようなハイブリッド車両１に搭載される。
【００６２】
図４および図５において、出力プレート６０の主表面６２には、インプットシャフト４を中心に環状に延びる溝部６９が形成されており、溝部６９内には、皿バネ６５の出力プレート６０側の先端部が受け入れられている。
【００６３】
皿バネ６５は、溝部６９を規定する出力プレート６０の表面と接触すると共に、当該表面を押圧している。
【００６４】
皿バネ６５の先端部および溝部６９を規定する出力プレート６０の表面の接触部分の中央部と、摩擦材６４の外周縁と内周縁との間の中央部Ｏとは、インプットシャフト４の軸方向に配列している。
【００６５】
溝部６９によって、皿バネ６５と出力プレート６０との位置決めを正確に行うことで、皿バネ６５と摩擦材６４との相対的な位置関係も正確に位置決めすることができる。これにより、摩擦材６４が均等に対向プレート６６に接触して、摩擦材６４が局所的に磨耗することを抑制することができる。
【００６６】
出力プレート６０と皿バネ６５とが互いに相対的に回転する際には、皿バネ６５の先端部は、溝部６９内を移動する。このため、仮に、皿バネ６５と、出力プレート６０とが相対的に回転したとしても、皿バネ６５と摩擦材６４との相対的な位置関係が崩れることを抑制することができる。
【００６７】
（実施の形態３）
図６および図７を用いて、本実施の形態３に係るトルクリミッタ１０について説明する。なお、図６および図７に示す構成のうち、上記図１から図５に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００６８】
図６および図７において、トルクリミッタ１０は、出力プレート６０の主表面６２に設けられ、図７に示すように環状に形成された封止部材７２をさらに備える。封止部材７２としては、たとえば、Ｏリング等が採用される。
【００６９】
封止部材７２と、皿バネ６５の先端部と、出力プレート６０の主表面６２とによって、環状に延びる空間７３が形成されている。なお、皿バネ６５の先端部は、出力プレート６０の主表面６２と当接している。皿バネ６５の先端面は、主表面６２との接触位置からインプットシャフト４に向けて主表面６２から離れるように形成されている。
【００７０】
そして、封止部材７２は、皿バネ６５の先端面と主表面６２とによって規定される環状の角部にはめ込まれている。これにより、封止部材７２と主表面６２と皿バネ６５の先端面とによって、環状に延びる空間７３が形成されている。
【００７１】
この空間７３内に、グリースなどの潤滑材７１が充填されている。このように、潤滑材７１が充填されているので、トルクリミッタ１０が駆動することで、皿バネ６５および出力プレート６０が高温となることを抑制することができる。さらに、皿バネ６５および出力プレート６０が磨耗することを抑制することができる。
【００７２】
（実施の形態４）
図８および図９を用いて、本実施の形態４に係るトルクリミッタ１０について説明する。なお、図８および図９に示す構成のうち、上記図１から図７に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００７３】
図８は、本実施の形態４に係るトルクリミッタ１０に設けられた皿バネ６５を示す斜視図である。この図８に示すように、皿バネ６５は、中空の円錐台形状に形成された皿バネ本体部８１と、この皿バネ本体部８１の先端部に形成された接触片８０とを含む。
【００７４】
皿バネ本体部８１の先端部には、円形状の開口部が形成されており、接触片８０は皿バネ本体部８１の開口縁部に形成されている。
【００７５】
図９は、皿バネ６５の先端部および出力プレート６０の一部を示す断面図である。図９に示すように、接触片８０は、皿バネ本体部８１の開口縁部から皿バネ６５の径方向内方に向けて張り出すように形成されている。
【００７６】
接触片８０は、外周側の付根部８３が皿バネ本体部８１の先端部に接続されている。内周側に位置する接触片８０の先端部８４は、出力プレート６０の主表面６２と接触している。先端部８４は、付根部８３よりも、出力プレート６０側に突出するように形成されており、トルクリミッタ１０を組み立てる際に、先端部８４と出力プレート６０とを確実に接触させることができる。
【００７７】
接触片８０は、湾曲面状に形成された湾曲部８２を含み、湾曲部８２は、付根部８３と先端部８４との間の中央部において、最も、出力プレート６０から離れるように形成されている。
【００７８】
湾曲部８２と、出力プレート６０の主表面６２とによって、オイルが入り込むことができる空間が形成されている。オイルは、図１に示すケーシング１３の底部に貯留しており、ギヤなどによってかき上げられる。かき上げられたオイルが湾曲部８２と出力プレート６０との間に入り込む。
【００７９】
接触片８０は皿バネ本体部８１に対して片持ち状態となるように形成されている。皿バネ６５が所定位置よりも出力プレート６０に近接するように配置されたときには、接触片８０が撓み、少なくとも先端部８４が出力プレート６０と接触する。
【００８０】
なお、本実施の形態１〜４においては、所謂シリーズ・パラレル方式が採用されたハイブリッド車両に適用した例について説明したが、パラレル方式が採用されたハイブリッド車両やシリーズ方式のハイブリッド車両にも適用することができる。
【００８１】
（実施の形態５）
図１０から図１２を用いて、パラレル方式のハイブリッド車両に適用した実施の形態５について説明する。なお、図１０から図１２に示す構成のうち、上記図１から図９に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００８２】
図１０は、本実施の形態５に係るハイブリッド車両１の構成を模式的に示すスケルトン図である。この図１０に示すように、ハイブリッド車両１は、エンジン４０と、エンジン４０のクランクシャフト４１に接続されたトルクリミッタ付フライホイール（動力伝達装置）４２と、一端がトルクリミッタ付フライホイール４２に接続されたフライホイールシャフト４３と、フライホイールシャフト４３の他端に接続されたエンジン切離クラッチ４４とを備えている。
【００８３】
さらに、ハイブリッド車両１は、エンジン切離クラッチ４４およびメーンシャフト４８に接続されたモータジェネレータ４５と、変速機４９と、メーンシャフト４８の端部に設けられた正逆転切替機構５０とを備える。
【００８４】
ハイブリッド車両１は、変速機４９のドリブンプーリ５２に接続されたカウンターシャフト５３と、カウンターシャフト５３に設けられた前進クラッチ５４と、前進クラッチ５４に接続された第１リダクションギヤ５５と、第１リダクションギヤ５５と噛み合う第２リダクションギヤ５７が設けられたリダクションシャフト５６と、リダクションシャフト５６に設けられたファイナルドライブギヤ５８と、このファイナルドライブギヤ５８と噛み合うファイナルドリブンギヤ９０が設けられたデファレンシャルギヤ９１と、このデファレンシャルギヤ９１に接続されたドライブシャフト９２とを備える。
【００８５】
モータジェネレータ４５は、ステータ４６およびロータ４７とを備えており、ロータ４７は、エンジン切離クラッチ４４およびメーンシャフト４８に接続されている。
【００８６】
変速機４９は、ドライブプーリ５１と、ドリブンプーリ５２と、ドライブプーリ５１およびドリブンプーリ５２を接続する金属ベルトとを備える。なお、ドライブプーリ５１は、メーンシャフト４８の外周面に設けられたスリーブ５１ａの外周面に固定されている。スリーブ５１ａは、メーンシャフト４８に対して回転自在に設けられている。
【００８７】
ドライブプーリ５１は、正逆転切替機構５０に接続されている。正逆転切替機構５０は、メーンシャフト４８の回転方向に対して正回転方向にドライブプーリ５１を回転させたり、メーンシャフト４８の回転方向に対して逆回転方向にドライブプーリ５１を回転させたりする。
【００８８】
前進クラッチ５４は、湿式多板型のクラッチであり、第１リダクションギヤ５５とカウンターシャフト５３とを接続したり、第１リダクションギヤ５５とカウンターシャフト５３との接続を解除したりする。
【００８９】
エンジン４０からの動力は、クランクシャフト４１と、トルクリミッタ付フライホイール４２と、フライホイールシャフト４３と、モータジェネレータ４５と、メーンシャフト４８と、正逆転切替機構５０と、変速機４９と、カウンターシャフト５３と、前進クラッチ５４と、第１リダクションギヤ５５と、第２リダクションギヤ５７と、ファイナルドライブギヤ５８と、ファイナルドリブンギヤ９０と、デファレンシャルギヤ９１と、ドライブシャフト９２とを順次経由して、駆動輪に伝達される。
【００９０】
そして、モータジェネレータ４５からの動力のみで駆動輪を駆動させるときには、エンジン切離クラッチ４４の係合状態は解除される。これにより、モータジェネレータ４５の動力がエンジン４０に伝達されることを防止することができ、モータジェネレータ４５の消費電力の削減を図ることができる。
【００９１】
また、モータジェネレータ４５が回生制動を行うときにも、エンジン切離クラッチ４４は接続され、エネルギ回収効率の向上が図られている。
【００９２】
正逆転切替機構５０は、キャリア２０に固定されたサンギヤ９３と、メーンシャフト４８に対して相対的に回転可能に設けられたプラネタリキャリア９４と、プラネタリキャリア９４に回転自在に設けられ、サンギヤ９３と噛み合う複数のピニオンギヤ９５と、ピニオンギヤ９５と噛み合うリングギヤ９６とを備える。
【００９３】
さらに、正逆転切替機構５０は、ケースおよびプラネタリキャリア９４の間に設けられた後進用クラッチ９７と、スリーブ５１ａおよびリングギヤ９６を連結するクラッチガイド１００と、クラッチガイド１００およびサンギヤ９３の間に設けられた前進用クラッチ９９とを備える。
【００９４】
前進用クラッチ９９が係合すると、サンギヤ９３とスリーブ５１ａとが結合し、メーンシャフト４８の回転はそのまま、スリーブ５１ａに伝達される。そして、メーンシャフト４８と、スリーブ５１ａとは同一の速度で同一方向に回転する。これにより、前進変速段が確立される。
【００９５】
後進用クラッチ９７が係合すると、プラネタリキャリア９４がケースに固定されるため、サンギヤ９３の回転がピニオンギヤ９５によって減速されると共に、逆回転となって、リングギヤ９６に伝達される。そして、リングギヤ９６の回転は、クラッチガイド１００を介して、スリーブ５１ａに伝達される。このため、スリーブ５１ａの回転方向は、メーンシャフト４８と反対方向となると共に、スリーブ５１ａは、メーンシャフト４８よりも低速で回転する。
【００９６】
図１１は、トルクリミッタ付フライホイール４２、モータジェネレータ４５およびエンジン切離クラッチ４４を示す断面図である。この図１１に示すように、フライホイールシャフト４３には、ボールベアリングを介して、閉塞部材１０１が設けられている。閉塞部材１０１は、ボルトによって、ロータ４７に固定されている。
【００９７】
エンジン切離クラッチ４４は、フライホイールシャフト４３の端部に形成され、径方向外方に向けて張り出すように形成されたクラッチハブ１０２と、クラッチハブ１０２の外周面にはめ込まれたクラッチディスク１０３と、ロータ４７の内周面にはめ込まれた複数のクラッチプレート１０４と、油圧機構１０５と、弾性部材１０６とを備える。
【００９８】
エンジン切離クラッチ４４は、弾性部材１０６の付勢力によって、常時係合している。そして、エンジンを始動する際には、ロータ４７が回転し、ロータ４７の回転力はエンジン切離クラッチ４４、フライホイールシャフト４３、トルクリミッタ付フライホイール４２およびクランクシャフト４１を順次経由して、エンジンに伝達される。
【００９９】
なお、モータジェネレータ４５の動力のみで駆動輪を回転させるときや、回生運動させるときには、油圧機構１０５が駆動して、エンジン切離クラッチ４４の係合状態が解除される。トルクリミッタ付フライホイール４２は、クランクシャフト４１の端部に固定されたドライブプレート１１０と、ドライブプレート１１０の外周縁部に固定されたマス１１１と、トルクリミッタ１１２と、ダンパ１１３とを備える。
【０１００】
トルクリミッタ１１２は、ボルト１１４によって、マス１１１と共に、ドライブプレート１１０に固定された入力プレート６３と、出力プレート６０と、摩擦材６４と、皿バネ６５とを備える。
【０１０１】
入力プレート６３は、対向プレート６６と、対向プレート６７とを含む。対向プレート６６および対向プレート６７は、ボルト１１４よりも径方向内方側において、互いの間隔が大きくなるように形成されている。
【０１０２】
皿バネ６５と、出力プレート６０の一部と、摩擦材６４とは、対向プレート６６および対向プレート６７の間に配置されている。皿バネ６５は、対向プレート６７と出力プレート６０との間に配置されており、摩擦材６４は出力プレート６０と対向プレート６６との間に配置されている。皿バネ６５は、対向プレート６７に固定されており、皿バネ６５の内端部は、出力プレート６０と直接接触している。摩擦材６４は、プレート６０ｂに固定されている。
【０１０３】
出力プレート６０は、プレート６０ａおよびプレート６０ｂを含み、プレート６０ａおよびプレート６０ｂは、固定部材１１５によって固定されている。皿バネ６５は出力プレート６０（プレート６０ａ）を対向プレート６６に向けて押圧しており、摩擦材６４は、対向プレート６６と接触している。
【０１０４】
プレート６０ａとプレート６０ｂとは、固定部材１１５よりも径方向内方側において、互いの間隔が広がるように形成され、固定部材１１５よりも径方向内方には、後述するスプリングを収容可能な収容部１１６が形成されている。
【０１０５】
ダンパ１１３は、フライホイールシャフト４３にスプライン嵌合するスリーブ１２０と、このスリーブ１２０の周面に固定された第２出力プレート１１７と、第２出力プレート１１７に形成された収容穴１１８と、収容穴１１８内に配置されたスプリング１１９と、上記出力プレート６０とを備える。
【０１０６】
プレート６０ａおよびプレート６０ｂには、図示されない窓部が形成されており、スプリング１１９は、上記窓部の内周縁部と係合すると共に、収容穴１１８の内周面にも係合している。
【０１０７】
エンジンからの動力は、クランクシャフト４１、対向プレート６６、摩擦材６４、出力プレート６０、スプリング１１９、第２出力プレート１１７、スリーブ１２０を介してフライホイールシャフト４３に伝達される。
【０１０８】
出力プレート６０と、第２出力プレート１１７とは、互いに相対的に回転するように設けられており、スプリング１１９は出力プレート６０から第２出力プレート１１７に伝達されるトルクの変動を抑制する。
【０１０９】
本実施の形態５に係るトルクリミッタ１０において、入力プレート６３から出力プレート６０に動力が伝達される経路では、皿バネ６５および出力プレート６０が接触しており、出力プレート６０と皿バネ６５とが接触している。
【０１１０】
図１２は、本実施の形態５のトルクリミッタ１１２に対する比較例としてのトルクリミッタ１１２Ａの一部を示す断面図である。この図１２に示す比較例においては、トルクリミッタ１１２Ａは、プレート６０ｂに固定された摩擦材６４と、プレート６０ａに固定された摩擦材１２２と、対向プレート６６に固定された皿バネ６５と、皿バネ６５によって押圧され、摩擦材１２２と当接する押圧プレート１２１とを備える。押圧プレート１２１は、対向プレート６６に連結されている。このトルクリミッタ１１２Ａにおいても、摩擦材６４は、皿バネ６５からの押圧力によって、対向プレート６７に押圧されている。
【０１１１】
このトルクリミッタ１１２Ａにおいて、入力プレート６３から出力プレート６０に動力が伝達される経路では、押圧プレート１２１と摩擦材１２２とが互いに相対移動可能なように接触しており、さらに、摩擦材６４と対向プレート６７とも互いに相対移動可能なように接触している。
【０１１２】
本実施の形態５に係るトルクリミッタ１１２は、図１１に示すように、皿バネ６５とプレート６０ａとが直接接触している。
【０１１３】
このため、入力プレート６３から出力プレート６０に動力が伝達される経路において、部材同士が互いに相対移動可能な状態で互いに接触する面積は、本実施の形態５に係るトルクリミッタ１１２の方が、比較例のトルクリミッタ１１２Ａよりも小さい。
【０１１４】
錆が生じた場合において、本実施の形態５に係るトルクリミッタ１１２に生じる固着力は、比較例のトルクリミッタ１１２Ａに生じる固着力よりも小さく抑えられ、本実施の形態５に係るトルクリミッタ１１２によれば、錆が生じた場合においても、トルクリミッタ１１２が起動する閾値が大きくなりすぎることを抑制することができる。
【０１１５】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
本発明は、トルクリミッタおよび動力伝達装置に適用することができ、特に、ハイブリッド車両に搭載されるトルクリミッタおよび動力伝達装置に好適である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  ハイブリッド車両、２  エンジン、３  車輪、４  インプットシャフト、５  アウトプットシャフト、６  ディファレンシャルギヤ、７  クランクシャフト、８  フライホイール、９  スリーブ、１０  トルクリミッタ、１２，１１  モータジェネレータ、１３  ケーシング、１４  ステータ、１５  ロータ、１６  動力分配機構、１７  サンギヤ、１８  リングギヤ、１９  ピニオンギヤ、２０  キャリア、２１  環状部材、２２  ギヤ、２３  パーキングギヤ、２４  リングギヤ、２５  パーキングボール、２６  プラネタリギヤ、２７  サンギヤ、２８  ピニオンギヤ、２９  キャリア、３０  ステータ、３１  ロータ、３２  ドリブンギヤ、３３  ファイナルドライブピニオンギヤ、３４  デフケース、３５  リングギヤ、３６  ドライブシャフト、３７  車速センサ、３９  連結部、５０  電子制御装置、５６  蓄電装置、６０  出力プレート、６１，６２  主表面、６３  入力プレート、６４  摩擦材、６５  皿バネ、６６  対向プレート、６７  対向プレート、６９  溝部、７１  潤滑材、７２  封止部材、８０  接触片、８１  皿バネ本体部、８２  湾曲部、８３  付根部、８４  先端部。
【図１】
2011132270.tif 000003
【図２】
2011132270.tif 000004
【図３】
2011132270.tif 000005
【図４】
2011132270.tif 000006
【図５】
2011132270.tif 000007
【図６】
2011132270.tif 000008
【図７】
2011132270.tif 000009
【図８】
2011132270.tif 000010
【図９】
2011132270.tif 000011
【図１０】
2011132270.tif 000012
【図１１】
2011132270.tif 000013
【図１２】
2011132270.tif 000014
【国際調査報告】
2011132270.tif 000015
2011132270.tif 000016
2011132270.tif 000017
2011132270.tif 000018